1.一种基于串联开关的直流电网双向电流阻断电路,包括两个开关管S1和S2,两个二极管D1和D2,两个晶闸管Q1和Q2,一个双向晶闸管Q3,一个电容C,一个电阻R,一个压敏电阻MOV,其特征在于:(1)开关管S1和S2为全控型半导体器件,包括但不限于IGBT、MOS管、GTO、IGCT器件;
(2)开关管S1的发射极与S2的发射极相连;
(3)二极管D1的阴极与开关管S1的集电极相连,二极管D1的阳极与开关管S1的发射极相连;
(4)二极管D2的阴极与开关管S2的集电极相连,二极管D2的阳极与开关管S1的发射极相连;
(5)晶闸管Q1和Q2反向并联后与电容C进行串联;
(6)双向晶闸管Q3和电阻R串联后,与压敏电阻MOV并联,与电容C并联;
(7)开关管S1的集电极与二极管D1的阴极,与晶闸管Q1的阳极,与晶闸管Q2的阴极相连;
(8)开关管S2的集电极与二极管D2的阴极,与电阻R的一极,与电容C的一极,与压敏电阻MOV的一极相连;
(9)电容C的另一极与晶闸管Q1的阴极,与晶闸管Q2的阳极,与双向晶闸管Q3的阳极,与压敏电阻MOV的另一极相连;
(10)输入输出端口P1连接在开关管S1的集电极与二极管D1的阴极连接点处,输入输出端口P2连接在开关管S2的集电极与二极管D2的阴极连接点处。
2.如权利要求1所述的一种基于串联开关的直流电网双向电流阻断电路,其特征在于:
所述电路具有两个输入输出端口P1和P2,所述电路通过输入输出端口P1和P2串联在直流电网的正极接线或负极接线上,功能是阻断从P1到P2短路电流或P2到P1短路电流,起到断路器的作用。
3.如权利要求1或2所述的一种基于串联开关的直流电网双向电流阻断电路,其特征在于:当电路串联在直流电网中,电流由P1流向P2时,开关管S1的控制极信号为高电平,开关管S2截止,晶闸管Q1导通,晶闸管Q2和双向晶闸管Q3截止,此时电流沿着P1-S1-D2-P2的路径流通,由于S1导通阻抗较小,阻断电路基本不产生压降。
4.如权利要求1或2所述的一种基于串联开关的直流电网双向电流阻断电路,其特征在于:当电路串联在直流电网中时,电流由P2流向P1,不启动阻断功能时,开关管S2的控制极信号为高电平,开关管S1截止,晶闸管Q2导通,晶闸管Q1和双向晶闸管Q3截止,此时电流沿着P2-S2-D1-P1的路径流通,由于S2导通阻抗较小,阻断电路基本不产生压降。
5.如权利要求1或2所述的一种基于串联开关的直流电网双向电流阻断电路,其特征在于:当电路串联在直流电网中时,电流由P1流向P2,启动阻断功能时,开关管S1的控制极信号为低电平,开关管S2截止,晶闸管Q1导通,晶闸管Q2和双向晶闸管Q3截止,此时电流沿着P1-Q1-C-P2的路径流通,给电容C单方向充电,最终使得电容C电压足够高,阻断P1、P2间电流。
6.如权利要求1或2所述的一种基于串联开关的直流电网双向电流阻断电路,其特征在于:当电路串联在直流电网中时,电流由P2流向P1,启动阻断功能时,开关管S2的控制极信号为低电平,开关管S1截止,晶闸管Q2导通,晶闸管Q1和双向晶闸管Q3截止,此时电流沿着P2-C-Q2-P1的路径流通,给电容C单方向充电,最终使得电容C电压足够高,阻断P1、P2间电流。
7.如权利要求1或2所述的一种基于串联开关的直流电网双向电流阻断电路,其特征在于:当电路阻断功能实施完毕后,晶闸管Q1和晶闸管Q2截止,双向晶闸管Q3导通,使得电容C中存储的能量进行消耗,为下一次阻断做准备。
8.如权利要求1或2所述的一种基于串联开关的直流电网双向电流阻断电路,其特征在于:当电容C两端的电压过大,由压敏电阻MOV对电容C起到泄压保护作用。